水利水電工程電氣CAD技術的應用

楊婷

【摘 要】我國水利水電電氣工程在CAD技術的推動和幫助下加快了發展的步伐，而CAD技術也從未曾停止過前進的腳步，尤其是近年來在水利水電工程中的設計環節CAD技術正越來越多地運用到實際操作設計中。CAD技術在水利水電電氣工程上起具有十分重要的作用，為制作電氣圖、設立網絡模型提供了便利，提高了工作效率，節省了人力資源。本文簡要分析了CAD技術在利水電電氣工程中的應用做了初步的探究。

【關鍵詞】水利水電電氣工程；CAD技術；應用

前言：

CAD是ComputerAidedDesign的簡稱。指的是設計人員在電腦的相應圖形功能的輔助下完成設計的一種制圖軟件。隨著工業革命的發展。慢慢運用到航天、高尖端電子領域以外的行業中。在水利水電電氣工程中也得到了相應的運用。為圖形數據處理工作開創了新的局面，提高了企業的技術水平、增加了企業經濟效益、增強行業競爭力。

1.淺析CAD技術

發達國家CAD技術發展的比較早，我國CAD技術是在國外CAD平臺技術條件下的二次開發后開始出現的。隨著經濟的發展，在國內逐漸涌現出CAD技術開發公司，企業CAD技術的認識也不斷加深，通過不懈的努力和艱難的探索，國內眾多企業紛紛成功應用了CAD技術，這讓CAD開發商欣喜地看到了CAD技術在中國的發展前景，于是不斷根據國外的研究成果和自身的應用實踐并結合國內實際情況慢慢研究出符合國內市場和發展節奏的CAD，以期更能滿足國內企業對CAD技術的需求，從而使CAD技術得到不斷更新和優化。隨著CAD技術的不斷發展和普及，其在水利水電電氣工程方面的應用也必定更加廣泛，并獲得更大的經濟效益和社會效益。

2.淺析CAD技術在水利水電電氣工程中的應用

2.1特性與技術的推廣

水利水電工程種類繁多、繁瑣，而且往往需要同時實現多個目標，使之成為一項高難度的體系工程。然而水電環境開發基礎、工程設計條件及技術經濟要素與設計工作人員工作經驗和能力不同，不僅需要設計效果實現目標要求，還要最大程度上實現優化設計。所以水利水電電氣工程技術開發推廣受各方面因素的制約，其應用在目前條件下仍有很大難度。

水利水電工程具有多樣性、復雜性、多目標性等特點，其本身是一項復雜的系統工程。由于水電資源開發條件、水利水電工程設計要素、工程技術經濟因素和設計者的技術水平與經驗各異，既要求設計成果具有專用性，又具有最優化性。因而，水利水電工程CAID技術開發應用難度較大，技術較復雜。水利水電工程電氣設計的工作內容，可歸納為設計計算、設計圖紙及編寫報告。主要的設計計算有潮流分布計算、短路電流計算、輸電線路的電氣計算、主變壓器的容量選擇計算、廠用電負荷的統計計算、電氣設備的選擇及校驗、二次電氣設備的選擇以及繼電保護的整定計算等。設計圖紙包括電氣一次和電氣二次。電氣一次部分包括電氣主接線、廠用電接線、電氣設備布置、接地、埋管照明電氣設備的安裝圖等。電氣二次部分包括控制、測量和信號原理圖、水輪發電機及輔助設備的自動控制原理圖、同期原理圖、勵磁系統圖、繼電保護及自動裝置、直流系統圖等。所有上述各部分設計均可由單項CAD完成。電氣主接線有幾種基本的接線形式可供設計人員根據實際情況選擇，在此基礎上進行電氣設備的選擇、校驗；照明布置圖，可先利用計算機進行照度計算，然后自動合理布置照明器具等。二次部分有控制回路、信號回路、測量回路接線、直流系統及屏面布置圖，設計人員可根據具體的工程對二次部分的原理接線進行對原圖的增添或刪除，使用非常方便，快速省時。但目前電氣CAD技術應用水平還比較低，設計與計算只是由單項CAD完成，還沒有系統化程度較高，通過處理原始數據分析計算自動繪圖，這一整套的實現自動生成圖紙的CAD軟件。

2.2CAD技術在應用時的不足

國內CAD技術的發展要經過進口國外計算機技術與設備、培訓技術人員與二次開發周期等較長的時間，趕不上計算機設備的更新速度，使CAD技術的推廣無法應用最先進的計算機技術。在CAD技術的引進與發展過程中尚未建立科學的規程，降低了工作效率，無法實現和諧發展。CAD技術引進后不能直接應用，需要先培訓技術人員，也是導致CAD技術發展滯后的原因之一。正在應用的CAD技術在數據庫與網絡等方面依然存在以待改善的環節，需要不斷的研發與更新。水利水電電氣工程設計技術是一個復雜的系統工程，離不開堅定的理念、高精的技術與成功的實踐經驗。所以需要水利水電電氣工程專家系統一方面要擁有傳統專家系統的常規技術，例如信息標識、邏輯分析等，另一方面還要擁有較高的數據計算水平與圖形處理能力，從而滿足工程設計目標的各方面要求。

2.3電氣CAD技術的發展

CAD技術具有難度大、知識密集、更新速度快和綜合性強的特點。它的發展經歷了3個階段，即單功能CAD系統、基于文件管理的多功能CAD系統和基于數據庫技術的集成化CDA系統。集成化CAD系統是CAD技術發展的最高層次的追求目標，它是以工程數據庫為核心。工程CAD應用的發展目標是應用CAD技術完成全過程設計與技術管理。對于水利水電工程電氣CAD技術，就是改變目前單項應用完成單項設計的.狀態，開發集成化CAD系統。這種集成化CAD軟件，不僅包括專業信息，還要包括相互專業信息，以及各專業的共同信息，實現信息資源共享和通訊。如水電工程設計電氣專業集成化CAD軟件應包括水輪發電機數據庫、潮流分布計算分析、技術規程、規范數據庫、水電工程數據庫、圖形庫和電氣布置等。通過集成化CAD系統，可實現工程設計的全電腦化。在此基礎上，還應開發CAD專家系統。所謂專家系統是一種智能型計算機系統，它是以各專業專家的水平來處理工程中復雜技術問題的計算機軟件程序。在水利水電工程設計中把已經一般化的規則和原理，結合專家的知識、經驗存入計算機內，再使用這些知識進行各種推論，從而達到高水平解決技術問題的要求。CAD技術在水利水電工程設計中的應用有著廣闊的發展前景，但目前CAD技術開發還存在一些問題：國外計算機技術及設備的引進、國內技術人員的培訓和二次開發周期太長，等到全面出成果階段，計算機設備檔次已經降低了。對CAD技術的引進和.開發缺乏統一規劃，相互協調不夠，有些單位作了重復性工作。缺乏既懂專業又懂計算機知識的綜合性人才，缺乏高級CAD系統分析人員等。對于已經應用的技術，如圖形學、數據庫和網絡等，仍有不少問題需進一步研究和改進。

3.結束語

在水利水電電氣工程中的設計工作中設計難度比較高，因此不能僅憑借人力進行計算繪制，這就要求企業根據工程需要積極應用能夠滿足生產需求的CAD技術，從而提高企業活力以及生產效率，為我國的科技強國作支撐，從而開辟出一條經濟發展的新道路。企業要做到正視自身、高瞻遠矚，順應時代發展要求，不斷加強對CAD技術的研究、發展和應用，盡快實現國內CAD技術發展并推廣的實用性。

參考文獻：

[1]馬鋼琳，馬壯.三維CAD技術在水利水電工程設計中的應用.吉林水利，2013.

[2]王慧珍，水利水電工程電氣CAD技術的應用，甘肅水利水電技術，2011.

[3]畢克新，羅曉光，我國CAD技術應用存在的問題，科技管理，2009.endprint